Numerische Methoden in der Mechanik (2V + 2Ü) (NuMeMech)5 ECTS

Lehrveranstaltungen:

• • Numerische Methoden in der Mechanik
    (Vorlesung mit Übung, 4 SWS, Holger Lang, Fr, 12:15 - 13:45, H17 Maschinenbau; Di, 8:15 - 9:45, H5; ab 18.10.2013)

Inhalt:

Numerische Verfahren für

• Lineare Gleichungssysteme: Tragwerke in der Statik, Finite-Element-Analysen, Minimierung der quadratischen potentiellen Energie, Auflösen dynamischer Bewegungsgleichungen, Frequenzantwort-Analyse, Grundlage für ALLE nichtlinearen Probleme, ...

• Eigenwertprobleme: Lineare Modalanalyse mit Massen-, Dämpfungs- und Steifigkeitsmatrix, Entkopplung linearer dynamischer Systeme, Modale Reduktion, ...

• Nichtlineare Gleichungssysteme: Nichtlineare, inkrementelle (Elasto-)Statik, Minimierung der potentiellen Energie, ...

• Automatische Differentiation: Modellgenerierung, Linearisierung nichtlinearer mechanischer Systeme um statische Gleichgewichtspunkte, Berechnung von Parametersensitivitäten zum Anfitten der Simulationsergebnisse an Messdaten, ...

• Grundlagen der Methode der Finiten Elemente (Je nach Kenntnisstand der Zuhörerschaft!)

• Zeitintegrationsverfahren: (Nicht-)Lineare transiente Dynamik mit und ohne Bindungen durch Gelenke, Steife mechanische Systeme, Parametersensitivitäten, ...
  

Wir wollen uns in der Vorlesung auf diejenigen Verfahren konzentrieren, welche sich in der Mechanik bewährt haben und daher auch heute in bewährten Softwarepaketen wie ABAQUS, NASTRAN, ... (Finite Elemente) oder ADAMS, SIMPACK, ... (Mehrkörpersimulation) implementiert sind.

Literatur:

Im StudOn als PDF hinterlegt. (Link befindet sich unten.)

Bemerkung:

Vorlesung (2 SWS) und Übung (2 SWS) werden gemeinsam geprüft und kreditiert

Organisatorisches:

Grundvorlesungen Mathematik
Grundkenntnisse aus Statik, Elastostatik und Dynamik starrer Körper (Technische Mechanik I, II, III)

Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan:
Das Modul ist im Kontext der folgenden Studienfächer/Vertiefungsrichtungen verwendbar:

1. Berufspädagogik Technik (Master of Education): 3-4. Semester
   (Po-Vers. 2010 | Masterprüfung | Wahlpflichtmodule Fachwissenschaft | Numerische Methoden der Mechanik)
2. Computational Engineering (Rechnergestütztes Ingenieurwesen) (Master of Science)
   (Po-Vers. 2008 | Masterprüfung | Wahlpflichtbereich Technisches Anwendungsfach | Numerische Methoden der Mechanik)
3. Computational Engineering (Rechnergestütztes Ingenieurwesen) (Master of Science)
   (Po-Vers. 2013 | Masterprüfung | Wahlpflichtbereich Technisches Anwendungsfach | Solid Mechanics and Dynamics)
4. Maschinenbau (Bachelor of Science): 3-6. Semester
   (Po-Vers. 2009s | Wahlpflichtmodule | 1.-4. Wahlpflichtmodul | Numerische Methoden der Mechanik)
5. Maschinenbau (Bachelor of Science): 5-6. Semester
   (Po-Vers. 2009w | Wahlpflichtmodule | 1.-4. Wahlpflichtmodul | Numerische Methoden der Mechanik)
6. Maschinenbau (Master of Science): 1-2. Semester
   (Po-Vers. 2007 | Wahlpflichtmodule | 1.-5. Wahlpflichtmodul | 1.-5. Wahlpflichtmodul | 2.5 Numerische Methoden der Mechanik)
7. Maschinenbau (Master of Science): 1. Semester
   (Po-Vers. 2013 | Studienrichtung International Production Engineering and Management | Masterprüfung | Wahlpflichtmodule)
8. Mechatronik (Bachelor of Science): 5-6. Semester
   (Po-Vers. 2007 | Wahlpflichtmodule (für alle Studierende des Bachelorstudiums, die vor 01. Oktober 2012 Wahlpflichtmodule begonnen haben) | Wahlpflichtmodule | Katalog | Numerische Methoden der Mechanik)
9. Mechatronik (Bachelor of Science): 5-6. Semester
   (Po-Vers. 2009 | Wahlpflichtmodule (für alle Studierende des Bachelorstudiums, die vor 01. Oktober 2012 Wahlpflichtmodule begonnen haben) | Wahlpflichtmodule | Katalog | Numerische Methoden der Mechanik)
10. Mechatronik (Bachelor of Science): 5-6. Semester
    (Po-Vers. 2009 | Wahlpflichtmodule | 7 Technische Mechanik)
11. Mechatronik (Master of Science): 1-3. Semester
    (Po-Vers. 2010 | Wahlpflichtmodule | Katalog | Numerische Methoden der Mechanik)
12. Mechatronik (Master of Science): 1-3. Semester
    (Po-Vers. 2010 | Vertiefungsrichtungen | Technische Mechanik | Numerische Methoden der Mechanik)
13. Mechatronik (Master of Science): 1-3. Semester
    (Po-Vers. 2012 | Masterprüfung | M1-M2 Vertiefungsrichtungen | 7 Technische Mechanik)
14. Wirtschaftsingenieurwesen (Bachelor of Science): 4-5. Semester
    (Po-Vers. 2007 | PO-Version 2007 | Bachelorprüfung | 1.-2. Ingenieurwissenschaftliches Wahlpflichtmodul in der Studienrichtung Maschinenbau | Numerische Methoden der Mechanik)
15. Wirtschaftsingenieurwesen (Bachelor of Science): 4-5. Semester
    (Po-Vers. 2008 | Studienrichtung Maschinenbau | weitere Bachelorprüfungen | Ingenieurwissenschaftlicher Bereich | Wahlbereich | 1.-2. Ingenieurwissenschaftliches Wahlpflichtmodul | Numerische Methoden der Mechanik)
16. Wirtschaftsingenieurwesen (Bachelor of Science): 4-5. Semester
    (Po-Vers. 2009 | Studienrichtung Maschinenbau | weitere Bachelorprüfungen | Ingenieurwissenschaftlicher Bereich | Wahlbereich | 1.-2. Ingenieurwissenschaftliches Wahlpflichtmodul | Numerische Methoden der Mechanik)
17. Wirtschaftsingenieurwesen (Master of Science): 1-2. Semester
    (Po-Vers. 2009 | Ingenieurwissenschaftliche Studienrichtungen | Studienrichtung Maschinenbau | 2.+3. Wahlpflichtmodul | Numerische Methoden der Mechanik)

Studien-/Prüfungsleistungen:

Vorlesung + Übung Numerische Methoden der Mechanik (Prüfungsnummer: 74401)

Prüfungsleistung, Klausur, Dauer (in Minuten): 120, benotet

Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %

Erstablegung: WS 2013/2014, 1. Wdh.: SS 2014, 2. Wdh.: keine Wiederholung

1. Prüfer:

Holger Lang

Termin: 13.02.2014, 10:30 Uhr, Ort: H 9 TechF
Termin: 29.07.2014, 08:00 Uhr, Ort: 01.014, Haberstraße 1
Termin: 21.03.2015, 10:00 Uhr, Ort: H 9 TechF
Termin: 24.09.2015, 08:00 Uhr, Ort: 01.014, LTD, Haberstraße 1